28 september 2022
Dit artikel presenteert een overzicht van hoe synchrone webgebaseerde virtuele outreach kan worden gebruikt om studenten van de 6e-12e klas bloot te stellen aan geavanceerde beeldvormingstechnologieën zoals echografie, computertomografie en elektro-encefalografie. De paper bespreekt de methoden en apparatuur die nodig zijn om geïntegreerde educatieve sessies te livestreamen voor effectieve betrokkenheid van studenten bij STEM.
Professionele live streaming van moderne beeldvormingstechnologieën door middel van virtuele presentaties kan de interesse van studenten in een STEM-carrière helpen bevorderen en tegelijkertijd kritieke toegang bieden tot STEM-rolmodellen. Virtuele outreach gericht op beeldvormingstechnologieën kan effectief de technologische kloof overbruggen voor studenten in landelijke gebieden. Het kan ook bijdragen aan het vergroten van het aantal studenten dat deelneemt aan STEM-gerelateerde gebieden.
De geïntegreerde aanpak die wordt gebruikt in onze virtuele STEM-outreachpresentaties kan worden gebruikt als een eerste wervingsinstrument voor achtergestelde bevolkingsgroepen, wat zou kunnen helpen om de STEM-pijplijn te diversifiëren. Een videoswitcher is een belangrijk apparaat voor dit protocol. Sluit de USB-kabel aan op de USB Out-poort van de videoswitcher en het andere uiteinde op de USB-poort van de broadcast-laptop.
Sluit de bij de videoswitcher geleverde ethernetkabel aan op de ethernetpoort van de videoswitcher. Sluit het andere uiteinde van de kabel aan op een USB 3.0 naar gigabit ethernetadapter. Sluit vervolgens het USB-uiteinde van de adapter aan op een andere USB-poort van de broadcast-laptop.
Sluit de HDMI-uitgangen van videocamera's die zijn geselecteerd om de kleine inzet in beeld-in-beeld of PIP-modus te leveren aan op een HDMI-switcher met meerdere poorten die is uitgerust met een afstandsbediening. Sluit een HDMI-kabel aan op de HDMI-poort van de ultrasone laptop en het andere uiteinde op de HDMI-ingang van een enkel converterapparaat. Sluit het ene uiteinde van een HDMI-kabel aan op de HDMI-uitgang van de converter en het andere uiteinde op de videoswitcher of HDMI-switcher.
Stel de ingebouwde schakelaars van de converter in om de HDMI-uitgang van de ultrasone laptop opnieuw te configureren om te voldoen aan de HDMI-ingangsvereisten van de videoswitcher. Voor het instellen van een 3D-anatomievisualisatietafelstation sluit u het ene uiteinde van een extra lange HDMI-kabel aan op de anatomievisualisatietafel en het andere uiteinde op een van de HDMI-poorten van de videoswitcher of de HDMI-switcher. Voor het instellen van het elektro-encefalografische station sluit u de draadloze Bluetooth-adapter aan op de USB-poort van de computer.
Steek de schuimdoppen in elk van de 14 snoeren op de EEG-headset en breng een paar druppels zoutoplossing aan op elk lood. Plaats de headset op het hoofd van de gestandaardiseerde patiënt of SP en pas de positie van de kabels aan zoals aangegeven in de instructies van de headset. Schakel vervolgens de EEG-speciale computer in en activeer de software voor draadloze EEG-headsets.
Selecteer het beschikbare headsetapparaat. Kies verbinden en volg de instructies totdat alle lampjes groen zijn op het headsetbeeld, wat wijst op het juiste contact van alle 14 kabels. Klik vervolgens op de softwarelink voor draadloze headsets linksboven in het venster om het scherm over te schakelen naar de live EEG-opnames.
De golflengte van elk van de 14 leads wordt nu op het scherm weergegeven. Activeer vervolgens de EEG-hersenvisualisatiesoftware volgens de stappen die in het manuscript worden beschreven. Activeer de video switcher software control op de broadcast laptop en klik op het pull down menu voor macro's.
Klik op de knop Maken" in het macro-pop-upvenster. Klik vervolgens op de eerste lege sleuf in het paneel, gevolgd door de plusknop. Typ een naam in voor deze eerste opname en klik op de opnameknop.
Als de opname een actieve PIP-modus heeft, klikt u op de on-air-knop in het volgende overgangsgedeelte. Ga vervolgens aan de rechterkant van het scherm naar het gedeelte Upstream Key 1 "en klik op het tabblad DVE. Selecteer de camera in de inzetweergave van de PIP-modus als vulbron.
Wijzig de grootte van de inzetweergave door de X- en Y-posities en -grootten in te typen. Klik op het macro-pop-upvenster en druk op de kleine rode knop om de opname te stoppen. Voor echografie, oriënteer de student om te begrijpen dat de bovenkant van het echografiebeeld zich het dichtst bij de sonde bevindt die op de borst is geplaatst.
Demonstreer B-modus beeldvorming van het hart in verschillende gezichtsvlakken en wijs de kamers en kleppen aan. Demonstreer de kleurmodus voor het in beeld brengen van de bloedstroom door het hart en leg uit dat rood beweging naar de sonde aangeeft, terwijl blauw beweging weg van de sonde aangeeft. Gebruik vervolgens voor geautomatiseerde tomografie of CT-stationinhoud een geval om het uiterlijk van bot en metaal versus vloeistof en lucht op CT-beelden uit te leggen.
Voor CT-beeldvorming van het hart, toon de relatieve grootte van een hart van normale grootte in vergelijking met de longen. Identificeer de vier kamers van het hart in dwarsaanzicht. Volg in frontaal zicht de aorta uit de linker ventrikel.
Identificeer vervolgens de belangrijkste takken van de aortaboog en volg de aorta in de buik. Laat een voorbeeld zien van een vergroot hart met een geïmplanteerde pacemaker. Gebruik dit geval om een vergroot hart te demonstreren dat het grootste deel van de linkerkant van de thorax bezet.
Volg de pacemakerdraad leidt naar het hart. Laat vervolgens een voorbeeld zien van een patiënt die een openhartoperatie heeft ondergaan, zoals blijkt uit metalen draden die het borstbeen bij elkaar houden. Selecteer het opgeslagen pictogram om de afgesloten rechterkransslagader te demonstreren.
Identificeer en volg vervolgens de coronaire bypass-transplantaten die voortkomen uit de aorta en reis naar het hart. Voor de inhoud van het elektro-encefalografiestation toont u de draadloze headset op een SP. Wijs op de 14 verschillende leads die over specifieke kwabben van de hersenen zijn geplaatst. Zet de drempel hoger op de software om aan te tonen dat het hele brein actief is.
Verlaag de drempel van de EEG-golven in de draadloze EEG-software om de lokalisatie van zones met hoge activiteit binnen specifieke lobben, zoals de frontale en pariëtale kwabben, aan te tonen. Vraag de SP om te kauwen, om bewegingsartefacten in de EEG-opname te demonstreren. Vraag vervolgens, terwijl je naar geïsoleerde alfagolven kijkt, de SP om hun ogen te sluiten, om de toename van alfagolfactiviteit aan te tonen.
Voorbeeldvideoframes van een hartgerichte virtuele outreach-sessie die in deze studie wordt beschreven, worden hier weergegeven. De samengestelde beelden geven voorbeelden van het gebruik van near-peer presentatoren in de hart- en hersengerichte outreach-sessies. De 3D-reconstructie van een CT-scan bij een patiënt met een afgesloten rechter kransslagader en een coronaire bypass-transplantaat wordt getoond.
Het gebruik van draadloze EEG-registratie van hersenactiviteit, inclusief de ruwe EEG-opnames en de softwarevisualisatie van de EEG-activiteit in de hersenen worden getoond. Virtuele STEM-outreachpresentaties en doelgroep- en lerarenevaluatie van de virtuele outreach-sessies worden hier ook vermeld. Moderne beeldvormingsmodaliteiten helpen het begrip van studenten van anatomie te versterken.
Het aanwijzen van structuren via afbeeldingen helpt om studenten te oriënteren op basisanatomie. De integratie van moderne beeldvormingsmodaliteitsdemonstraties biedt flexibiliteit om virtuele outreach-presentaties op niveauspecifieke niveaus aan te passen voor naadloze integratie in het bestaande curriculum in klaslokalen op de middelbare en middelbare school.
Dit artikel biedt een overzicht van hoe synchrone webgebaseerde virtuele outreach kan worden ingezet om leerlingen van groep 8 tot en met de 6e klas van het voortgezet onderwijs kennis te laten maken met geavanceerde beeldvormingstechnologieën, zoals echografie, computertomografie en elektro-encefalografie. De geïntegreerde aanpak die wordt gebruikt in virtuele STEM-outreachpresentaties is erop gericht om leerlingen te betrekken en de interesse in STEM-carrières te stimuleren.
Virtuele outreach door gebruik te maken van geavanceerde beeldvormingstechnologieën maakt een bredere toegang tot STEM-onderwijs mogelijk, wat een vroege kennismaking met biomedische beeldvorming en analytische instrumentatie ondersteunt. Deze aanpak pakt tekorten op het gebied van technologie en mentorschap aan in onderbediende regio's, waardoor een diverser toekomstig personeelsbestand voor biopharma R&D wordt gestimuleerd. Vroege betrokkenheid bij beeldvormingsmodaliteiten bouwt een fundamenteel begrip op dat relevant is voor translationeel onderzoek en de ontwikkeling van preklinische modellen.
Virtuele imaging-outreach introduceert studenten in het continuüm van ontdekkingsbiologie tot translationeel onderzoek, waarbij de nadruk ligt op de rol van imaging bij het testen van hypothesen en datagestuurde besluitvorming.